Tsütotoksiin on mis tahes aine, millel on rakkudele toksiline toime. Mõiste cyto on kreeka päritolu ja viitab õõnsale anumale. Seda kasutatakse bioloogilise raku kirjeldamisel eessõnana. Mõned levinumad tsütotoksiinide näited hõlmavad keemilisi aineid ja teatud maomürke. Tsütotoksiinid ründavad tavaliselt ainult teatud tüüpi rakku või elundit, mitte kogu keha.
Tsütotoksiini poolt mõjutatud rakud võivad hukkuda mitmel erineval viisil. Üks neist on nekroos. Selles rakusurma vormis kaotavad rakud oma membraani seina terviklikkuse ja varisevad kokku. Teine võimaliku rakusurma tüüp on apoptoos. Seda tüüpi surm on rakku endasse eelnevalt programmeeritud enne tsütotoksiini saabumist. See on tavaliselt kasulik omadus, nagu on näha, kui arenevate imikute sõrmede ja varvaste rakud läbivad apoptoosi, mis viib sõrmede eraldumiseni.
Kui toimub tsütotoksiline apoptoos, lülitatakse raku eelprogrammeeritud surmajärjestus enneaegselt sisse. Kui jada on alanud, ei saa seda enam tagasi pöörata. Geneetiline protsess võtab minuteid või päevi, kuid rakusurm on vältimatu. Tavaliselt kaasneb apoptoosiga selle hilisemates staadiumides nekroos.
Tsütotoksilised ained võivad hävitada ka rakkude klastreid lihtsalt piirates nende võimet kasvada, jaguneda ja paljuneda. Kuigi tsütotoksiine peetakse sageli kahjulikeks aineteks, kasutatakse neid ka meditsiinis, eriti vähiravis. Kui kasvaja või kasvaja vähirakud on suunatud tsütotoksiiniga, surevad nad palju kiiremini kui terved rakud nende suurema paljunemiskiiruse tõttu. Õigel ajal õiges annuses manustatud tsütotoksiin võib ravida vähist patsiendile minimaalset kahju. Seda vähiravi vormi tuntakse ka keemiaravina ning manustatud tsütotoksiini põhjustatud tervete rakkude surma tõttu kannatavad sellised patsiendid juuste väljalangemise ja immuunsüsteemi funktsiooni vähenemise all.
Teatud haigused toodavad ka ise tsütotoksiine. Difteeria ja sarlakid tekitavad mõlemad toksiine, mis halvendavad haiguse tagajärgi. Ravimata jätmise korral võib tsütotoksiline protsess areneda staadiumisse, kus patsient ei pruugi paraneda, isegi kui algne haigus on paranenud. Tavalise tsütotoksiini näide on helicobacter pylori bakter, mida leidub maos ja kaksteistsõrmiksooles. See bakter lagundab maos leiduvat ureaasi, mis tekitab ammoniaaki. See ammoniaak on mürgine mao epiteelirakkudele ning võib põhjustada maohaavandeid ja vähki.